五切縫(3E)為第八柔性梁(39H)、第五剛性梁(38E)、第七柔性梁(39G)、第一剛性梁 (38A)、第一柔性梁(39A)、第二柔性梁(39B)、第十五柔性梁(390)和第十六柔性梁(39P) 圍成的空腔; 第六切縫(3F)為第九柔性梁(391)、第六剛性梁(38F)、第十柔性梁(39J)、第二剛性梁 (38B)、第四柔性梁(39D)、第五柔性梁(39E)、第十七柔性梁(39Q)和第十六柔性梁(39P) 圍成的空腔; 第七切縫(3G)為第^^一柔性梁(39K)、第八柔性梁(39H)、第五剛性梁(38E)、第七柔性 梁(39G)、第十二柔性梁(39L)、第三剛性梁(38C)、第十三柔性梁(39K)、第十柔性梁(39J)、 第六剛性梁(38F)、第九柔性梁(391)圍成的空腔; 第八切縫(3H)為第十三柔性梁(39K)、第三剛性梁(38C)、第十二柔性梁(39L)、第十四 柔性梁(39N)、第四剛性梁(38D)、第十五柔性梁(390)和第十七柔性梁(39Q)圍成的空腔; 第八切縫(3H)中的矩形腔(3H1)用于放置壓電陶瓷(5)、A墊片(6A)、B墊片(6B); 第九切縫(31)為第二柔性梁(39B)、第一限位板(32)、第三柔性梁(39C)、第四限位板 (35)、第六柔性梁(39F)、第二限位板(33)和第五柔性梁(39E)圍成的空腔; 第五剛性梁(38E)的一端與第三限位板(34)的接合處為AA變形點(30A);第五剛性梁 (38E)的另一端與第一剛性梁(38A)的接合處為AB變形點(30B);第三剛性梁(38C)的一端 與第一剛性梁(38A)的接合處為AC變形點(30C);第四剛性梁(38D)與第一剛性梁(38A) 的接合處為AD變形點(30D);第二固定板(37)的一端與第一剛性梁(38A)的接合處為AE 變形點(30E); 第六剛性梁(38F)的一端與第三限位板(34)的接合處為BA變形點(30F);第六剛性 梁(38F)的另一端與第二剛性梁(38B)的接合處為BB變形點(30G);第三剛性梁(38C)的 另一端與第二剛性梁(38B)的接合處為BC變形點(30H);第二固定板(37)的另一端與第 二剛性梁(38B)的接合處為BD變形點(301); 第一固定板(36)與第三限位板(34)的接合處為CA變形點(30J);第二固定板(37)與 第四限位板(35)的接合處為CB變形點(30K);第三限位板(34)與第一限位板(32)的接合 處為CC變形點(30L);第四限位板(35)與第一限位板(32)的接合處為CD變形點(30M); 第二固定板(37)與第四限位板(35)的接合處為CB變形點(30K);第四限位板(35)與 第一限位板(32)的接合處為CD變形點(30M);輸出板(31)的一端與第一限位板(32)的 接合處為DA變形點(30P); 第一固定板(36)與第三限位板(34)的接合處為CA變形點(30J);第二固定板(37)與 第四限位板(35)的接合處為CB變形點(30K);第三限位板(34)與第二限位板(33)的接合 處為CE變形點(30N);第四限位板(35)與第二限位板(33)的接合處為CF變形點(300); 第二固定板(37)與第四限位板(35)的接合處為CB變形點(30K);第四限位板(35) 與第一限位板(32)的接合處為CD變形點(30M);輸出板(31)的另一端與第二限位板(33) 的接合處為DB變形點(30Q); 第一固定板(36)上設(shè)有AA通孔(36A)、AB通孔(36B)、AC通孔(36C);所述AA通孔 (36A)用于H螺釘(9F3)穿過;所述AB通孔(36B)用于I螺釘(9F4)穿過;所述AC通孔 (36C)用于K螺釘(9G2)穿過; 第二固定板(37)上設(shè)有BA通孔(37A)、BB通孔(37B)、BC通孔(37C)、BD通孔(37D)、 凸起(37E);所述BA通孔(37A)用于F螺釘(9F1)穿過;所述耶通孔(37B)用于G螺釘 (9F2)穿過;所述BC通孔(37C)用于J螺釘(9G1)穿過;所述BD通孔(37D)用于L螺釘 (9G3)穿過;所述凸起(37E)用于B墊片(6B)與其接觸,從而實現(xiàn)壓電陶瓷(5)與第四剛 性梁(38E)之間的充分接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn)
輸出板的轉(zhuǎn)動角度,1。表示輸出板的長度,AXi表示A電容傳感器8A測得的輸出位移,AX2 表示B電容傳感器8B測得的輸出位移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在子:運動傳遞機構(gòu)(3)加工材料為金屬。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在子:所述運動傳遞機構(gòu)(3)上的第二固定板(37)、第一剛性梁(38A)、第二剛 性梁(38B)、第三剛性梁(38C)、第五剛性梁(38E)和第六剛性梁(38F)構(gòu)成內(nèi)部位移放大 機構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在子:所述運動傳遞機構(gòu)(3)上的第一限位板(32)、第二限位板(33)、第三限 位板(34)、第四限位板(35)和輸出板(31)構(gòu)成外部RCM運動導(dǎo)向機構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在子:在壓電陶瓷驅(qū)動器(5)產(chǎn)生的輸入力作用下,該輸入力首先作用到第四 剛性梁(38D)上;然后,第四剛性梁(38D)將產(chǎn)生沿X軸負(fù)方向的ー個位移,該位移運動通 過AD變形點(30D)帶動第一剛性梁(38A)繞AE變形點(30E)做逆時針方向的運動;第一 剛性梁(38A)帶動第三剛性梁(38C)沿X軸負(fù)方向運動,第三剛性梁(38C)通過BC變形點 (30H)帶動第二剛性梁(38B)繞BD變形點(301)做逆時針方向的運動;進而,第一剛性梁 (38A)和第二剛性梁(38B)分別帶動第五剛性梁(38E)和第六剛性梁(38F)沿X軸負(fù)方向 運動;則在第五剛性梁(38E)和第六剛性梁(38F)的帶動下,第三限位板(34)圍繞CA變形 點(30J)做逆時針方向的運動,第四限位板(35)圍繞CB變形點(30K)做逆時針方向的運 動,同時第一限位板(32)和第二限位板(33)沿X軸和Y軸負(fù)方向做平移運動;在這ー運動 過程中,輸出板(31)將圍繞虛擬變形點(30R)做逆時針方向的運動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在于:連接所述運動傳遞機構(gòu)(3)上的AA變形點(30A)、AB變形點(30B)、AC 變形點(30C)、AD變形點(30D)和AE變形點(30E)構(gòu)成左杠桿;連接BA變形點(30F)、BB 變形點(30G)、BC變形點(30H)和BD變形點(301)構(gòu)成右杠桿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在于:所述運動傳遞機構(gòu)(3)上的連接CA變形點(30J)、CB變形點(30K)、CD 變形點(30M)和CC變形點(30L)構(gòu)成左上平行四邊形;連接CA變形點(30J)、CB變形點 (30K)、CF變形點(300)和CE變形點(30N)構(gòu)成右上平行四邊形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在于:所述運動傳遞機構(gòu)(3)上的連接CB變形點(30K)、CD變形點(30M)、DA 變形點(30P)和虛擬變形點(30R)構(gòu)成左下平行四邊形;連接CB變形點(30K)、CF變形點 (300)、DB變形點(30Q)和虛擬變形點(30R)構(gòu)成右下平行四邊形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn) 平臺,其特征在子:壓電陶瓷驅(qū)動器(5)輸出的最大位移是17.4微米。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于柔性平行四邊形機構(gòu)的具有遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)動中心的平行對準(zhǔn)平臺,該平行對準(zhǔn)平臺包括有基座、預(yù)緊螺釘、電容傳感器、傳感器支架、蓋板、平臺墊板、運動傳遞機構(gòu)、壓電陶瓷驅(qū)動器和墊片;蓋板、運動傳遞機構(gòu)、平臺墊板、基座布局在厚度方向上;基座與運動傳遞機構(gòu)通過螺釘固定安裝,預(yù)緊螺釘安裝在蓋板上,且與墊片接觸,壓電陶瓷驅(qū)動器和墊片安裝在運動傳遞機構(gòu)與平臺墊板之間。本發(fā)明設(shè)計的平行對準(zhǔn)平臺通過運動傳遞機構(gòu)中的雙杠桿放大機構(gòu)和雙平行四邊形導(dǎo)向機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)繞遠(yuǎn)程中心轉(zhuǎn)動的平行對準(zhǔn)功能。
【IPC分類】B25J9-00
【公開號】CN104626111
【申請?zhí)枴緾N201510005052
【發(fā)明人】陳偉海, 屈見亮, 張建斌, 陳文杰
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月6日